重大发现!科学家发现水的第四种状态

科学家发现水除了气态、液态和固态三态,还有“第四态”,被称作是“超离子冰”(superionic ice)。

水的第四种状态.JPG

科学家表示,这种“奇怪的黑色冰”通常在海王星和天王星等星球核心形成。不过,地球内部也有超离子冰,对于维持磁场发挥作用。火星和水星没有磁场保护,天气恶劣。科学家认为,寻找超离子冰可能对寻找其他适居行星发挥作用。


“自然–物理”期刊(Nature Physics)刊载一项研究写道,芝加哥大学教授普拉卡彭卡(Vitali Prakapenka)共同领导的研究团队详细介绍,超离子冰必须在极端条件下才能形成。科学家们先前用巨大冲击波贯穿水滴,才得以有一瞬间见到超离子冰的真实样貌。


研究团队这次用不同方法重现超离子冰。他们用两颗钻石挤压水,重现行星核心的巨大压力环境,并用科学研究工具先进光子源(APS)和高亮度X光射线加热水。研究团队之后发现,超离子冰密度没这么高,且由于和光的交互作用不同,所以看起来像是黑的。


普拉卡彭卡说:“这是一种新的物质状态,所以它基本上是新材料,可能和我们想像的不同。”


科学家更惊讶的是,超离子冰形成所需的压力比他们想像的轻很多。他们原以为需要50千兆帕(gigapascals)才能形成超离子冰,相当于火箭内部燃料为了燃烧升空时所需的压力,但实际上只要20千兆帕就可以了。


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